ES2345375A1 - Apparatus and process for extracting sulfur compounds from a hydrocarbon stream - Google Patents
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Abstract
Description
Aparato y procedimiento para extraer compuestos de azufre de una corriente de hidrocarburos.Apparatus and procedure for extracting compounds of sulfur from a stream of hydrocarbons.
Esta invención se refiere de forma general a un procedimiento y un aparato para la eliminación de compuestos de azufre orgánicos de una corriente que contiene hidrocarburos. En particular, se refiere al uso de una solución cáustica acuosa para eliminar mercaptanos de una corriente de hidrocarburos.This invention generally relates to a procedure and an apparatus for the removal of compounds from Organic sulfur from a stream containing hydrocarbons. In In particular, it refers to the use of an aqueous caustic solution for Remove mercaptans from a hydrocarbon stream.
Hasta ahora la práctica convencional es tratar corrientes de hidrocarburos y gas ácidos para eliminar mercaptanos. Los procedimientos de extracción se usan típicamente cuando se tratan hidrocarburos ligeros y corrientes gaseosas para la eliminación de mercaptanos. Los mercaptanos se han eliminado tradicionalmente de corrientes de hidrocarburos debido a su aroma maloliente.So far the conventional practice is to try Acid hydrocarbon and gas streams to eliminate mercaptans. Extraction procedures are typically used when treat light hydrocarbons and gaseous streams for the Elimination of mercaptans. Mercaptans have been eliminated traditionally of hydrocarbon streams due to its aroma smelly.
El documento US 5.244.643 B1 describe un procedimiento mediante el cual una corriente de hidrocarburos que incluye azufre mercaptano, aire y solución alcalina acuosa que incluye un catalizador de oxidación de mercaptanos se mezcla en un recipiente de mezcla en el que se convierten los mercaptanos a disulfuros. El efluente separado de la parte superior del recipiente de mezcla se decanta en un recipiente proporcionando corrientes separadas de aire, producto hidrocarburo líquido que contiene disulfuro y una solución alcalina acuosa que incluye catalizador de oxidación de mercaptano.US 5,244,643 B1 describes a process by which a stream of hydrocarbons that includes mercaptan sulfur, air and aqueous alkaline solution that includes a mercaptans oxidation catalyst mixed in a mixing vessel in which mercaptans are converted to disulfides The effluent separated from the top of the container of mixture is decanted in a container providing streams separated from air, liquid hydrocarbon product containing disulfide and an aqueous alkaline solution that includes catalyst mercaptan oxidation.
El documento US 4.562.300 B1 describe poner en contacto una corriente de hidrocarburos que incluye mercaptanos orgánicos con hidróxido sódico para liberar los hidrocarburos de los mercaptanos orgánicos. La solución cáustica rica en mercaptanos se oxida con un catalizador y los mercaptanos orgánicos se convierten en disulfuros orgánicos. La mezcla de solución cáustica regenerada exenta de mercaptanos orgánicos y disulfuros orgánicos entra en un decantador en el que se separan los disulfuros orgánicos y la solución cáustica. Una corriente de hidrocarburos de la que se han extraído los mercaptanos corriente arriba se mezcla con solución cáustica acuosa regenerada que contiene pequeñas cantidades de disulfuros orgánicos para extraer los disulfuros orgánicos de la solución cáustica regenerada. Estos procedimientos dejan disulfuros en la corriente de hidrocarburos líquida. La normativa gubernamental futura y actual considera cada vez más lo indeseable de dejar disulfuros orgánicos en una corriente producto de hidrocarburos líquidos.US 4,562,300 B1 describes putting in contact a hydrocarbon stream that includes mercaptans organic with sodium hydroxide to release hydrocarbons from organic mercaptans The caustic solution rich in mercaptans is oxidizes with a catalyst and organic mercaptans become in organic disulfides. The regenerated caustic solution mixture free of organic mercaptans and organic disulfides enters a decanter in which the organic disulfides and the caustic solution A stream of hydrocarbons from which they have extracted upstream mercaptans mixed with solution regenerated aqueous caustic containing small amounts of organic disulfides to extract organic disulfides from the regenerated caustic solution. These procedures leave disulfides. in the liquid hydrocarbon stream. Government regulations future and current considers increasingly undesirable to leave organic disulfides in a hydrocarbon product stream liquids
En un procedimiento de extracción líquido-líquido, los disulfuros se eliminan de la corriente de hidrocarburos para no ser devueltos. En J. R. Salazar, HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES 9-4 - 9-5 (Robert A. Meyers ed. 1986) se describe un procedimiento de extracción líquido-líquido general. En un procedimiento de extracción típico, se alimenta una corriente de hidrocarburos líquida a una columna de absorción de aminas para ponerla en contacto con una amina, tal como dietilamina, para absorber gases ácidos tales como sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono de la corriente de hidrocarburo. La corriente de hidrocarburos empobrecida en sulfuro de hidrógeno y otros gases ácidos se somete a prelavado en un recipiente de prelavado que contiene sosa líquida de 6,5 a 7,0% en peso para convertir el sulfuro de hidrógeno restante a sulfuro sódico que es soluble en sosa cáustica. La corriente de hidrocarburo, ahora sin sulfuro de hidrógeno, se somete a un flujo en contracorriente de sosa líquida al 14% en peso en un recipiente extractor. Platos de chorros en el recipiente extractor facilitan el contacto contracorriente. Los mercaptanos en la corriente de hidrocarburos reaccionan con la sosa proporcionando mercapturos. Los mercapturos en la corriente de hidrocarburos son solubles en la sosa. Una corriente de hidrocarburos producto pobre en mercaptanos pasa en cabeza desde la columna de extracción a través de un depósito de decantación a un recipiente de filtro de arena y la sosa rica en mercapturo pasa desde la parte inferior de la columna. El depósito de decantación permite decantar y compensar las variaciones rápidas en el nivel de sosa en el filtro de arena. El filtro de arena aglutina la sosa para que pueda descender por gravedad hacia la parte inferior del recipiente mientras que la corriente de hidrocarburo producto pasa fuera del recipiente a través de una salida que está protegida en la parte superior para evitar la admisión de gotas de sosa descendentes. La sosa rica en mercapturo recibe una inyección de aire y catalizador cuando pasa desde la columna de extracción hacia un recipiente de oxidación para la regeneración. La oxidación de mercapturos a disulfuros usando un catalizador de ftalocianina regenera la solución cáustica. Un separador de disulfuro recibe la sosa rica en disulfuro del recipiente de oxidación. El separador de disulfuro evacúa el exceso de aire y decanta los disulfuros de la sosa antes de que la sosa regenerada sea drenada y devuelta al recipiente extractor. Los disulfuros discurren a través de un filtro de arena y son eliminados del procedimiento.In an extraction procedure liquid-liquid, disulfides are removed from the hydrocarbon stream to not be returned. In J. R. Salazar, HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES 9-4 - 9-5 (Robert A. Meyers ed. 1986) describes a general liquid-liquid extraction procedure. In a typical extraction procedure, a current is fed of liquid hydrocarbons to an amine absorption column for contacting it with an amine, such as diethylamine, to absorb acid gases such as hydrogen sulfide and carbon dioxide carbon from the hydrocarbon stream. The current of hydrocarbons depleted in hydrogen sulfide and other gases acids undergo prewash in a prewash container that it contains liquid soda from 6.5 to 7.0% by weight to convert the remaining hydrogen sulfide to sodium sulfide which is soluble in caustic soda. The hydrocarbon stream, now without sulfur from hydrogen, undergoes a countercurrent flow of liquid soda 14% by weight in an extractor vessel. Jet dishes in the extractor container facilitate countercurrent contact. The mercaptans in the hydrocarbon stream react with soda providing mercaptures Mercaptures in the stream of Hydrocarbons are soluble in soda. A stream of hydrocarbons poor product in mercaptans happens in head from the extraction column through a settling tank at a sand filter container and the mercapuro-rich soda passes from the bottom of the column. The settling tank allows to decant and compensate for rapid variations in the level of Soda in the sand filter. The sand filter agglutinates the soda for that can descend by gravity to the bottom of the container while the product hydrocarbon stream passes out of the container through an outlet that is protected in the upper part to prevent the admission of soda drops descending Mercapturo-rich soda receives an injection of air and catalyst when it passes from the extraction column to an oxidation vessel for regeneration. Oxidation of disulfide mercaptides using a phthalocyanine catalyst Regenerates the caustic solution. A disulfide separator receives the Disulfide-rich soda from the oxidation vessel. The separator of disulfide evacuates excess air and decants disulfides from the soda before the regenerated soda is drained and returned to the extractor bowl Disulfides run through a filter of sand and are removed from the procedure.
El sulfuro de hidrógeno debe ser eliminado en el recipiente de prelavado antes de la extracción o la sosa reaccionará preferiblemente con el sulfuro de hidrógeno en el recipiente extractor y dejará mercaptanos en la corriente de hidrocarburos. Finalmente, la sosa en el recipiente de prelavado se sobrecarga con sulfuros y debe ser reemplazada para garantizar una conversión adecuada del sulfuro de hidrógeno. En el sistema de extracción de mercaptanos anteriormente descrito, la sosa en el recipiente de prelavado tiene que ser reemplazada en cada lote. Por consiguiente, la conversión de sulfuro de hidrógeno en el final del ciclo de reemplazo es menor. El recipiente de prelavado también tiene que ser grande para garantizar una adecuada mezcla de la sosa y el hidrocarburo. Por otro lado, el sistema convencional de extracción de mercaptanos utiliza cuatro recipientes: el recipiente de prelavado de sosa, el recipiente de extracción, el depósito de decantación y el recipiente de filtro de arena. Cada recipiente debe tener su propio soporte y estructura base que hace que la construcción de este sistema suponga una elevada inversión de capital.Hydrogen sulfide must be removed in the prewash container before extraction or the soda will react preferably with the hydrogen sulfide in the container extractor and will leave mercaptans in the hydrocarbon stream. Finally, the soda in the prewash container is overloaded with sulfides and must be replaced to ensure a conversion adequate hydrogen sulfide. In the extraction system of mercaptans described above, the soda in the container Prewash has to be replaced in each batch. Therefore, the hydrogen sulfide conversion at the end of the cycle of Replacement is minor. The prewash container also has to be great to ensure a proper mixture of soda and hydrocarbon. On the other hand, the conventional extraction system Mercaptanos uses four containers: the container of soda prewash, extraction vessel, storage tank Settling and sand filter container. Each container must have its own support and base structure that makes the construction of this system involves a high investment of capital.
Por consiguiente, un objeto de la presente invención es combinar el recipiente de extracción, el depósito de decantación y el recipiente de filtro de arena en un recipiente para reducir de este modo el capital requerido para construir un sistema de extracción. Por otro lado, un objeto de la presente invención es combinar el recipiente de prelavado de sosa, el recipiente extractor, el depósito de decantación y el recipiente de filtro de arena en un recipiente para reducir de este modo el capital necesario para construir un sistema de extracción.Therefore, an object of the present invention is to combine the extraction vessel, the reservoir of Settling and sand filter container in a container for reduce the capital required to build a system Extraction On the other hand, an object of the present invention is combine the soda prewash container, the container extractor, settling tank and filter vessel sand in a container to reduce capital necessary to build an extraction system.
Los autores de la invención han desarrollado un procedimiento y un aparato para combinar las funciones del recipiente extractor y el recipiente de filtro de arena en un recipiente extractor común. Se dispone un separador de coalescencia en la parte superior de la sección de extracción del recipiente para aportar la función que había proporcionado antes el filtro de arena. El separador de coalescencia puede estar separado de un plato de chorros superior en la sección de extractor por un volumen suficiente para compensar las variaciones rápidas en el nivel de sosa y aportar la función de un depósito de decantación.The authors of the invention have developed a procedure and an apparatus to combine the functions of the extractor container and sand filter container in a common extractor bowl. A coalescence separator is provided at the top of the container extraction section for provide the function that the sand filter had previously provided. The coalescence separator can be separated from a plate of upper jets in the extractor section by one volume enough to compensate for rapid variations in the level of bland and provide the function of a settling tank.
Los autores también han desarrollado un
procedimiento y un aparato para combinar las funciones del
recipiente de prelavado, el recipiente de extracción, el depósito de
decantación y el recipiente de filtro de arena en un recipiente
extractor común. Directamente por encima de una sección de prelavado
con sosa se dispone una sección de
extracción.The authors have also developed a procedure and an apparatus for combining the functions of the prewash vessel, the extraction vessel, the settling tank and the sand filter vessel in a common extractor vessel. Directly above a section of prewash with soda is a section of
extraction.
Los autores también han desarrollado una disposición que proporciona la eliminación continua de sosa gastada de la sección de prelavado con sosa y la reposición continua de la sosa regenerada a la sección de prelavado de un sistema de extracción de mercaptanos.The authors have also developed a provision that provides for the continuous disposal of spent soda of the prewash section with soda and the continuous replenishment of the soda regenerated to the prewash section of a system extraction of mercaptans.
Otros objetos, realizaciones y detalles de esta invención se pueden obtener a partir de la siguiente descripción detallada de la invención.Other objects, achievements and details of this invention can be obtained from the following description Detailed of the invention.
La Figura 1 es un esquema de flujo de proceso para el procedimiento de la presente invención.Figure 1 is a process flow scheme for the process of the present invention.
La Figura 2 es un esquema detallado del recipiente de extracción de la Figura 1.Figure 2 is a detailed outline of the extraction vessel of Figure 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un plato de alimentación en una sección de extractor de la presente invención.Figure 3 is a perspective view of a feed plate in an extractor section of the present invention.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de un plato de chorros de una sección de extractor de la presente invención.Figure 4 is a perspective view of a jet plate of an extractor section of the present invention.
Con referencia a las Figuras se puede obtener una comprensión general del procedimiento y el aparato de esta invención. Haciendo referencia a la Figura 1, una corriente líquida de hidrocarburo tal como LPG o nafta que contiene azufre mercaptano y sulfuro de hidrógeno se alimenta a través de una tubería 10 a un recipiente 12 absorbedor de amina. Las aminas tales como dietilamina o monoetilamina se alimentan al recipiente 12 absorbedor de aminas a través de una tubería 14. El recipiente 12 absorbedor de aminas contiene una serie de platos. La tubería 10 que suministra la corriente de hidrocarburo tiene un distribuidor que está por debajo del punto medio del recipiente 12. Una boquilla en la tubería 14 para suministrar las aminas está dispuesta hacia la parte inferior del recipiente permitiendo el contacto en contracorriente de las aminas que descienden en el recipiente y el hidrocarburo que asciende a través del recipiente 12. Las aminas en el recipiente 12 reaccionan con sulfuro de hidrógeno proporcionando tiolaminas. De forma típica, una corriente de hidrocarburos que contiene aproximadamente 1000 a 2000 ppm en peso de sulfuro de hidrógeno se reduce hasta 15 ppm en peso de concentración de sulfuro de hidrógeno en el recipiente 12 absorbedor de aminas. De la parte inferior del recipiente 12 absorbedor de aminas sale una corriente efluente de amina rica en tiolaminas a través de una tubería 16 mientras que el efluente de hidrocarburos sale por la parte superior del recipiente 12 absorbedor de aminas a través de una tubería 18 con una concentración sustancialmente reducida de sulfuro de hidrógeno. Además, el dióxido de carbono u otros gases ácidos que posiblemente están presentes en la corriente alimento en la tubería 10 también reaccionan con las aminas y son absorbidos en la corriente efluente de aminas que abandona el recipiente 12 absorbedor de aminas a través de la tubería 16.With reference to the Figures you can obtain a general understanding of the procedure and apparatus of this invention. Referring to Figure 1, a liquid stream of hydrocarbon such as LPG or naphtha containing sulfur mercaptan and hydrogen sulfide is fed through a pipe 10 to a 12 amine absorber vessel. Amines such as diethylamine or monoethylamine are fed to the amine absorber vessel 12 at through a pipe 14. The amine absorber vessel 12 It contains a series of dishes. The pipe 10 that supplies the hydrocarbon stream has a distributor that is below of the midpoint of the container 12. A nozzle in the pipe 14 to supply the amines is arranged towards the bottom of the container allowing counter-current contact of the amines that descend into the container and the hydrocarbon that ascends through the container 12. The amines in the container 12 They react with hydrogen sulfide to provide thiolamines. From typical form, a hydrocarbon stream that contains approximately 1000 to 2000 ppm by weight of hydrogen sulfide is reduces up to 15 ppm by weight of hydrogen sulfide concentration in the container 12 amine absorber. From the bottom of the an amine absorber vessel 12 flows an effluent stream of amine rich in thiolamines through a pipe 16 while the hydrocarbon effluent flows out of the top of the container 12 amine absorber through a pipe 18 with a substantially reduced concentration of hydrogen sulfide. In addition, carbon dioxide or other acid gases that possibly are present in the feed stream in the pipe 10 also react with the amines and are absorbed in the effluent stream of amines leaving the amines absorber vessel 12 to through the pipe 16.
Un conducto 20 de reciclado de sosa se une a la tubería 18 para permitir que una solución alcalina acuosa tal como sosa acuosa y el efluente hidrocarburo procedente del recipiente 12 absorbedor de aminas se mezclen en una tubería 22 antes de entrar en el recipiente de extracción 24. Un controlador indicador diferencial de presión (PDIC) 26 mantiene una caída de presión a través de una válvula de control 28 tal como de 7 a 103 kPa y preferiblemente 28 a 55 kPa para garantizar una mezcla adecuada entre la sosa líquida y el hidrocarburo líquido en la tubería 22.A soda recycling line 20 joins the pipe 18 to allow an aqueous alkaline solution such as aqueous soda and hydrocarbon effluent from container 12 amine absorber mix in a pipe 22 before entering the extraction vessel 24. A differential indicator controller Pressure (PDIC) 26 maintains a pressure drop across a control valve 28 such as 7 to 103 kPa and preferably 28 to 55 kPa to ensure a proper mixture between liquid soda and the liquid hydrocarbon in the pipe 22.
La corriente de hidrocarburo premezclado y la sosa acuosa entra en el recipiente 24 de extracción a través de la tubería 22. El recipiente 24 de extracción comprende una sección 30 de prelavado inferior y una sección 32 de extractor superior separadas por un tabique divisorio 34 convexo hacia abajo no perforado. La sección 32 de extractor está directamente por encima de la sección 30 de prelavado y ambas secciones comparten preferiblemente al menos una pared 33 común. La sección 30 de prelavado incluye un separador 36 de coalescencia próximo a la parte superior de la sección 30 de prelavado. La tubería 22 alimenta a la sección 30 de prelavado próxima a la parte inferior de la sección 30 de prelavado.The premixed hydrocarbon stream and the aqueous soda enters the extraction vessel 24 through the pipe 22. The extraction vessel 24 comprises a section 30 of lower prewash and an upper extractor section 32 separated by a dividing partition 34 convex down no Perforated. The extractor section 32 is directly above of prewash section 30 and both sections share preferably at least one common wall 33. Section 30 of prewash includes a coalescence separator 36 near the part upper section 30 prewash. Pipe 22 feeds the prewash section 30 near the bottom of section 30 Prewash
En la sección 30 de prelavado, una solución
alcalina acuosa tal como sosa de 3 a 20º Baume (2 a 12% en peso),
adecuadamente 5 a 17º Baume (3 a 12% en peso) y preferiblemente 8 a
12º Baume (5 a 8% en peso) reacciona con todo el sulfuro de
hidrógeno restante proporcionando una sal sulfuro tal como sulfuro
sódico. De forma típica, la solución alcalina acuosa es 10º Baume
(7% en peso). La sosa acuosa de mayor densidad y los sulfuros
disueltos en la misma descienden por gravedad hacia la parte
inferior de la sección 30 de prelavado mientras que el hidrocarburo
con el sulfuro de hidrógeno agotado asciende hacia la parte superior
de la sección 30 de prelavado. El separador 36 de coalescencia sirve
para aglutinar juntas pequeñas gotitas de sosa que ascienden en la
sección 30 de prelavado dando a las mismas un peso suficiente para
comenzar a descender a través de la sección 30 de prelavado con el
resto
de la sosa.In prewash section 30, an aqueous alkaline solution such as soda of 3 to 20 ° Baume (2 to 12% by weight), suitably 5 to 17 ° Baume (3 to 12% by weight) and preferably 8 to 12 ° Baume (5 to 8% by weight) reacts with all remaining hydrogen sulfide to provide a sulfide salt such as sodium sulfide. Typically, the aqueous alkaline solution is 10 ° Baume (7% by weight). The higher density aqueous soda and the sulphides dissolved therein descend by gravity towards the bottom of the prewash section 30 while the hydrocarbon with the spent hydrogen sulphide ascends toward the top of the prewash section 30. Coalescence separator 36 serves to bind together small droplets of soda that rise in prewash section 30 giving them a sufficient weight to begin descending through prewash section 30 with the rest
of the soda.
Un conducto 38 de transferencia tiene una entrada en comunicación con la sección 30 de prelavado próxima a la parte superior de la sección 30 de prelavado por encima del separador 36 de coalescencia y una salida en comunicación con la sección 32 de extractor próxima a la parte inferior de la sección 32 de extractor. La sosa de mayor densidad empuja al hidrocarburo de menor densidad hacia arriba a través del conducto 38 de transferencia sin necesidad de una bomba. Una bomba 42 bombea la sosa gastada fuera de la parte inferior de la sección 30 de prelavado a través del conducto 20 de reciclado. La sosa gastada se elimina a través del conducto 20 de reciclado a través de una tubería 44 regulada por una válvula de control 46. El caudal de sosa a través de la válvula de control 46 está controlado automáticamente por un controlador indicador de nivel (LIC) 48 que regula el nivel de sosa en la sección 30 de prelavado en la interfase hidrocarburo - sosa. El LIC 48 que detecta el nivel de sosa en la sección 30 de prelavado emite una señal de regulación para la válvula de control 46 relativa a abrir totalmente para llevar el nivel de la sosa en la sección 30 de prelavado al nivel deseado preseleccionado. Por consiguiente, la sosa gastada es eliminada continuamente de la sección 30 de prelavado a través de la tubería 44 a través del conducto 20 de reciclado. La sosa gastada eliminada a través de la tubería 44 puede ser enviada a una cámara de desgasificación de sosa gastada (no mostrada) que permite que los hidrocarburos volátiles se eliminen por evaporación en la parte superior de la cámara antes de que la sosa gastada descienda fuera de la cámara para el tratamiento. La sosa regenerada en una tubería 50 es alimentada continuamente al conducto 20 de reciclado de sosa y por ello a la sección 30 de prelavado a un caudal regulado por una válvula de control 52 gobernada por un controlador de caudal (FRC) 98. Además, se añade agua al conducto 20 de reciclado de sosa por una tubería 54.A transfer conduit 38 has a communication in communication with the prewash section 30 next to the upper part of prewash section 30 above the coalescence separator 36 and an outlet in communication with the extractor section 32 near the bottom of section 32 of extractor. The higher density soda pushes the hydrocarbon of lower density up through conduit 38 of transfer without the need of a pump. A pump 42 pumps the soda spent outside the bottom of section 30 of prewash through recycle line 20. The spent soda is eliminates through the recycle duct 20 through a pipe 44 regulated by a control valve 46. The flow of soda through control valve 46 is automatically controlled by a level indicator controller (LIC) 48 that regulates the level of soda in section 30 of prewash at the hydrocarbon interface - bland. The LIC 48 that detects the level of soda in section 30 of prewash emits a regulation signal for the control valve 46 relative to fully opening to bring the level of soda in the prewash section 30 to the pre-selected desired level. By consequently, the spent soda is continuously removed from the prewash section 30 through pipe 44 through the 20 recycling duct. The spent soda removed through the pipe 44 can be sent to a soda degassing chamber spent (not shown) that allows volatile hydrocarbons to eliminate by evaporation in the upper part of the chamber before that the spent soda descend out of the chamber for the treatment. The soda regenerated in a pipe 50 is fed continuously to the soda recycling line 20 and therefore to the prewash section 30 at a flow rate regulated by a valve control 52 governed by a flow controller (FRC) 98. In addition, water is added to the soda recycling line 20 through a pipe 54
Una solución alcalina acuosa tal como sosa acuosa en la sección 32 de extractor tiene una concentración de 17 a 25º Baume (12 a 19% en peso), con preferencia 18 a 22º Baume (13 a 16% en peso) y de forma típica 20º Baume (14% en peso). Una corriente de hidrocarburo sustancialmente exenta de sulfuro de hidrógeno sale por la salida del conducto 38 de transferencia a la sección 32 de extractor.An aqueous alkaline solution such as soda aqueous in the extractor section 32 has a concentration of 17 to 25º Baume (12 to 19% by weight), preferably 18 to 22º Baume (13 to 16% by weight) and typically 20º Baume (14% by weight). A Sulfide-free hydrocarbon stream of hydrogen exits through the outlet of the transfer conduit 38 to the extractor section 32.
Los mercaptanos en la sección 32 de extractor
reaccionan con la sosa proporcionando mercapturos de sodio y agua.
Los hidrocarburos de menor densidad ascienden hasta la parte
superior de la sección 32 de extractor mientras que la sosa acuosa y
los mercapturos disueltos en la sosa acuosa se hunden a la parte
inferior de la sección 32 de extractor donde los recoge en el
tabique divisorio 34 convexo hacia abajo no perforado. El
hidrocarburo asciende hasta el separador 58 de coalescencia que
comprende una capa reticulada de 61 cm que hace que las gotitas de
sosa menores se aglutinen hacia la parte superior de la sección 32
de extractor con hidrocarburos debido a su menor tamaño. El
separador 58 de coalescencia hace aglutinar gotitas de sosa menores
juntas formando gotitas mayores que tenderán a hundirse de nuevo
hacia la parte inferior de la sección 32 de extractor. El
hidrocarburo tratado sustancialmente empobrecido en mercaptanos y
mercapturos sale de la sección 32 de extractor a través del conducto
60 de
producto.The mercaptans in the extractor section 32 react with the soda by providing sodium and water mercaptides. The lower density hydrocarbons ascend to the top of the extractor section 32 while the aqueous soda and mercaptides dissolved in the aqueous soda sink to the bottom of the extractor section 32 where it collects them in the convex partition wall 34 down not perforated. The hydrocarbon rises to the coalescence separator 58 comprising a 61 cm crosslinked layer that causes the smaller soda droplets to clump toward the top of the oil extractor section 32 due to its smaller size. Coalescence separator 58 binds smaller soda droplets together to form larger droplets that will tend to sink back toward the bottom of the extractor section 32. The treated hydrocarbon substantially depleted in mercaptans and mercaptides leaves the extractor section 32 through conduit 60
product.
La sosa gastada rica en mercapturos es separada a través de un drenaje en la parte más superior del tabique divisorio 34 convexo hacia abajo a través de una tubería 62. La tubería 62 se extiende realmente a través de la sección 30 de prelavado por encima del separador 36 de coalescencia y a través de su pared 33 común.The spent soda rich in mercaptides is separated through a drain in the upper part of the partition dividing 34 convex down through a pipe 62. The pipe 62 actually extends through section 30 of prewash above coalescence separator 36 and through its common wall 33.
Una tubería 64 añade catalizador de oxidación a la tubería 62. Esta invención no requiere el uso de un catalizador de oxidación de mercaptanos específico. Se conocen en la técnica muchos catalizadores adecuados. Una clase preferida de catalizador comprende ftalocianina metálica sulfonada. Una ftalocianina metálica sulfonada preferida es ftalocianina de cobalto altamente monosulfonada preparada por el procedimiento del documento US 4.049.572 B1, cuya descripción se incorpora en la presente memoria como referencia. Otros catalizadores de ftalocianina se describen en el documento US 4.897.180 B1. Otros catalizadores tipo dipolar que son adecuados para usar en solución de contacto alcalina se describen en los documentos US 4.956.324 B1; US 3.923.645 B1; US 3.980.582 B1 y US 4.090.954 B1. De forma típica, el catalizador de oxidación en la solución alcalina acuosa tendrá una concentración de 10 a 500 ppm en peso y con preferencia una concentración de 200 ppm en peso. La corriente de sosa gastada con catalizador añadido se calienta preferiblemente en un intercambiador de calor indirecto con corriente a baja presión como fluido de intercambio de calor en un calentador 66. El calentador 66 calienta preferiblemente la sosa acuosa gastada desde 38ºC hasta 43ºC. A la corriente de sosa gastada en la tubería 62 a través de un tubería 68 para formar una tubería 70 de alimentación de oxidante se añade aire suficiente para oxidar los mercapturos. La mezcla de sosa acuosa gastada y aire se distribuye a un recipiente 72 de oxidación. En el recipiente 72 de oxidación, los mercapturos de sodio reaccionan catalíticamente con oxígeno y agua proporcionando sosa y disulfuros orgánicos. Un relleno de anillos Rashig en el recipiente 72 de oxidación aumenta el área superficial en el mismo mejorando el contacto con el catalizador. Un conducto 74 de salida separa el efluente de una parte superior del recipiente 72 de oxidación. El efluente del recipiente 72 de oxidación comprende tres fases que incluyen una fase de aire, una fase de disulfuro líquida y una fase de sosa acuosa líquida.A pipe 64 adds oxidation catalyst to the pipe 62. This invention does not require the use of a catalyst of oxidation of specific mercaptans. They are known in the art. Many suitable catalysts. A preferred class of catalyst It comprises sulfonated metal phthalocyanine. A metallic phthalocyanine preferred sulfonated is highly cobalt phthalocyanine monosulfonated prepared by the process of US document 4,049,572 B1, the description of which is incorporated herein as reference. Other phthalocyanine catalysts are described in US 4,897,180 B1. Other dipole type catalysts that They are suitable for use in alkaline contact solution is described in US 4,956,324 B1; US 3,923,645 B1; US 3,980,582 B1 and US 4,090,954 B1. Typically, the catalyst for oxidation in the aqueous alkaline solution will have a concentration of 10 to 500 ppm by weight and preferably a concentration of 200 ppm in weigh. The soda stream spent with added catalyst is preferably heated in an indirect heat exchanger with low pressure current as heat exchange fluid in a heater 66. Heater 66 preferably heats the soda aqueous spent from 38 ° C to 43 ° C. To the stream of spent soda in the pipe 62 through a pipe 68 to form a pipe 70 of oxidizer feed sufficient air is added to oxidize The Mercaptures The mixture of spent aqueous soda and air is distributes to an oxidation vessel 72. In the container 72 of oxidation, sodium mercaptides react catalytically with oxygen and water providing soda and organic disulfides. A Rashig ring filling in the oxidation vessel 72 increases the surface area in it improving contact with the catalyst. An outlet duct 74 separates the effluent from a upper part of the oxidation vessel 72. The effluent of oxidation vessel 72 comprises three phases that include a air phase, a liquid disulfide phase and a soda phase aqueous liquid
El conducto 74 de salida lleva el efluente desde el recipiente 72 de oxidación a un separador 76 de disulfuro que comprende una sección vertical 78 y una sección horizontal 80. Una vez decantada en el separador, la fase de aire sale por la parte superior de la sección vertical 78 a través de una tubería 82. Las dos fases líquidas se decantan en la sección horizontal 80 del separador 76 de disulfuro. La fase de disulfuro más ligera sale por la parte superior de la sección horizontal 80 a través de una tubería 84. El efluente de disulfuro del separador 76 de disulfuro es transportado por la tubería 84 a un filtro 86 de arena para aglutinar y separar cualquier traza de sosa y es eliminado del proceso a través de una tubería 88. La sosa regenerada más pesada sale por la parte inferior de la sección horizontal 80 a través de la tubería 90. La sección vertical 78 del separador 76 de disulfuro incluye anillos Rashig de carbón para aumentar el área superficial tal que el líquido atrapado en el aire es separado y se evita que salga a través de la tubería 82. Una porción de la sección horizontal 80 del separador 76 de disulfuro incluye carbón antracita para que sirva como separador de coalescencia. Las gotitas de sosa contenidas en la fase disulfuro se fundirán en gotitas mayores y más pesadas que caerán hasta la fase de sosa acuosa más pesada para salir a la entrada a la tubería 90 en lugar de a la entrada a la tubería 84.The outlet duct 74 carries the effluent from the oxidation vessel 72 to a disulfide separator 76 which it comprises a vertical section 78 and a horizontal section 80. A once decanted in the separator, the air phase leaves the part top of vertical section 78 through a pipeline 82. The two liquid phases are decanted in horizontal section 80 of the disulfide separator 76. The lightest disulfide phase leaves by the upper part of the horizontal section 80 through a pipe 84. The disulfide effluent from disulfide separator 76 it is transported by pipe 84 to a sand filter 86 to agglutinate and separate any trace of soda and is removed from the process through a pipe 88. The heaviest regenerated soda comes out from the bottom of the horizontal section 80 through the pipe 90. The vertical section 78 of the disulfide separator 76 Includes carbon Rashig rings to increase surface area such that the liquid trapped in the air is separated and prevents exit through the pipeline 82. A portion of the section horizontal 80 of disulfide separator 76 includes anthracite carbon to serve as a coalescence separator. Soda Droplets contained in the disulfide phase will melt into larger droplets and more heavy that will fall to the heaviest aqueous soda phase to exit at the entrance to pipe 90 instead of at the entrance to the pipe 84.
La tubería 90 que lleva sosa regenerada se divide en dos tuberías 92 y 50. La tubería 92 lleva sosa regenerada a la sección 32 de extractor a un caudal regulada por una válvula 94 de control gobernada por un controlador de caudal (FRC) 96. La tubería 50 lleva sosa regenerada al conducto 20 de reciclado de sosa a un caudal regulado por la válvula 52 de control gobernada por el FRC 98. Los FRC 96 y 98 miden el caudal de sosa en sus tuberías 92 y 50 respectivas y envían una señal a las válvulas 52 y 94 de control, una regulación relativa a totalmente abierta para obtener un caudal de entrada deseado. El caudal de entrada deseado se determina para obtener una concentración deseada de sosa en la sección respectiva del recipiente 24 de extracción.The pipe 90 that carries regenerated soda is It divides into two pipes 92 and 50. Pipe 92 has regenerated soda to the extractor section 32 at a flow rate regulated by a valve 94 of control governed by a flow controller (FRC) 96. The pipe 50 carries regenerated soda to the soda recycling line 20 at a flow rate regulated by the control valve 52 governed by the FRC 98. FRC 96 and 98 measure the flow of soda in their pipes 92 and 50 respective and send a signal to control valves 52 and 94, a regulation relative to fully open to obtain a flow desired input. The desired input flow is determined to obtain a desired concentration of soda in the respective section of the extraction vessel 24.
La presión en el recipiente 12 absorbedor de aminas y en el recipiente 24 de extracción se mantiene regulando el flujo de hidrocarburo desde la sección 32 de extractor en el conducto 60 de producto mediante una válvula 61 de control gobernada por un controlador indicador de presión (PIC) 63 que regula la presión en el conducto 60 de producto. La presión se mantendrá preferiblemente a un nivel que asegure que el hidrocarburo permanece en estado licuado. Esta presión varía de forma típica de 517 a 2758 kPa. La temperatura de las corrientes de hidrocarburos se mantiene preferiblemente aproximadamente a una temperatura de 38ºC. El calentador 66 eleva la temperatura de la sosa gastada preferiblemente desde 38ºC a 43ºC antes de que entre en el recipiente 72 de oxidación en la tubería 70. La reacción de oxidación es exotérmica lo que da como resultado un aumento en la temperatura del efluente en el conducto 74 de salida preferiblemente no superior a 57ºC. Por ello, la temperatura en el separador 76 de disulfuro será preferiblemente menor que 57ºC. La presión en el recipiente 72 de oxidación y en el separador 76 de disulfuro se mantiene preferiblemente de 345 a 448 kPa en la tubería 82 mediante una válvula 85 de control regulada por un controlador indicador de presión (PIC) 87 que controla la presión en la tubería 82.The pressure in the absorber vessel 12 of amines and in the extraction vessel 24 is maintained by regulating the hydrocarbon flow from the extractor section 32 in the product duct 60 via a governed control valve 61 by a pressure gauge controller (PIC) 63 that regulates the pressure in the product duct 60. The pressure will remain preferably at a level that ensures that the hydrocarbon remains in a liquid state. This pressure typically varies from 517 to 2758 kPa. The temperature of the hydrocarbon streams is maintained preferably at a temperature of 38 ° C. He heater 66 raises the temperature of the spent soda preferably from 38 ° C to 43 ° C before it enters the oxidation vessel 72 in the pipe 70. The reaction of oxidation is exothermic which results in an increase in the effluent temperature in the outlet duct 74 preferably not exceeding 57 ° C. Therefore, the temperature in the separator 76 of disulfide will preferably be less than 57 ° C. The pressure on the oxidation vessel 72 and in disulfide separator 76 are preferably maintains 345 to 448 kPa in line 82 by a control valve 85 regulated by an indicator controller of pressure (PIC) 87 that controls the pressure in the pipeline 82.
La Figura 2 muestra la parte interna del recipiente 24 de extracción con mayor detalle. La sección 30 de prelavado está sustancialmente vacía con algunas excepciones. Una salida de la tubería 22 se extiende hasta un distribuidor 26 que dispensa en dirección ascendente la alimentación desde la misma. El distribuidor 26 comprende una tubería cilíndrica perpendicular a la tubería 22 con aberturas dirigidas hacia arriba a 45º por encima de la horizontal. Una interfase 57 sosa-hidrocarburo está localizada típicamente entre el distribuidor 26 y el separador 36 de coalescencia. El separador 36 de coalescencia comprende una capa reticulada de 30 cm de espesor próximo al extremo superior que se extiende a través de todo el área transversal de la sección 30 de prelavado. Una entrada 38a al conducto 38 de transferencia dispuesta por encima del separador 36 de coalescencia suministra fluido a través de una salida 38b al distribuidor 56 en la sección 32 de extractor. Una entrada a la tubería 72 se extiende a través de la sección 30 de prelavado por encima del separador 36 de coalescencia.Figure 2 shows the inside of the extraction vessel 24 in greater detail. Section 30 of Prewash is substantially empty with some exceptions. A pipe outlet 22 extends to a distributor 26 which Dispenses upward feed from it. He distributor 26 comprises a cylindrical pipe perpendicular to the pipe 22 with openings directed upward at 45 ° above the horizontal An interface 57 soda-hydrocarbon it is typically located between the distributor 26 and the separator 36 of coalescence. Coalescence separator 36 comprises a 30 cm thick reticulated layer near the top end that extends across the entire cross-sectional area of section 30 of prewash An inlet 38a to the transfer conduit 38 arranged above coalescence separator 36 supplies fluid to through an outlet 38b to distributor 56 in section 32 of extractor. An inlet to the pipe 72 extends through the prewash section 30 above separator 36 of coalescence
En la Figura 3 se muestra la parte interna de la sección 32 de extractor, en combinación con la Figura 2. El distribuidor 56 comprende una tubería cilíndrica que se extiende perpendicularmente a la salida 38 del conducto 38 de transferencia que comunica con el distribuidor 56. Aberturas dispuestas hacia abajo a 45º por debajo de la horizontal admiten alimento a la sección 32 de extractor. El distribuidor 56 está dispuesto sobre un plato 102 de alimentación que comprende una placa 104 horizontal que se extiende parcialmente a través del área transversal de la sección 32 de extractor y dos rebosaderos 106 verticales 106 y 108. El distribuidor 56 está dispuesto en una bandeja 109 de alimentación definida por los rebosaderos 106, 108, la placa 104 y una superficie interna de la pared 33 común de la sección 32 de extractor del recipiente 24 de extractor. Un tubo de descenso 110 tiene una salida 112 dispuesta en una bandeja de entrada 107 definida por la placa 104, el rebosadero 106 y la superficie interna de la pared común 33 del recipiente 24 de extracción.Figure 3 shows the internal part of the extractor section 32, in combination with Figure 2. The distributor 56 comprises a cylindrical pipe that extends perpendicular to the outlet 38 of the transfer conduit 38 which communicates with the distributor 56. Openings arranged towards down to 45º below the horizontal admit food to the extractor section 32. The distributor 56 is arranged on a feed plate 102 comprising a horizontal plate 104 that extends partially across the cross sectional area 32 extractor and two overflows 106 vertical 106 and 108. The distributor 56 is arranged in a feed tray 109 defined by overflows 106, 108, plate 104 and a surface internal wall 33 common section 32 exhaust fan extractor container 24. A drop tube 110 has an outlet 112 arranged in an input tray 107 defined by the plate 104, overflow 106 and the internal surface of the common wall 33 of the extraction vessel 24.
La Figura 2 muestra seis platos 120 de chorros por encima del plato 102 de alimentación. Se pueden usar más o menos platos 120 de chorros en la sección 32 de extractor de la presente invención. Adecuadamente, se usan de 2 a 15 platos en una sección de extractor y son típicos de 6 a 8 platos. Además se contemplan otros tipos de estructuras para facilitar el contacto líquido- líquido, tal como lechos rellenos o bandejas.Figure 2 shows six plates 120 of jets above feed plate 102. They can be used more or less jets 120 of jets in the extractor section 32 of the present invention. Suitably, 2 to 15 dishes are used in a section of Extractor and are typical of 6 to 8 dishes. In addition others are contemplated types of structures to facilitate liquid-liquid contact, such as stuffed beds or trays.
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Se hace referencia a las Figuras 2 y 4 para describir los platos 120 de chorros. Cada plato 120 de chorros incluye una bandeja 122 de salida definida por una superficie interna de la pared 33 común del recipiente 24 de extracción, una placa 124 de bandeja horizontal, que comunica con una entrada 126 del tubo de descenso 110, y un rebosadero vertical 128. Los platos 120 de chorros también incluyen una placa 129 que comprende una sección 130 de tamiz perforado y una sección 131 no perforada. La sección 131 no perforada está separada de la sección 130 de tamiz por un rebosadero 134 vertical. Una bandeja 132 de entrada queda definida por la sección 131 no perforada, la superficie interna de la pared común 33 y el rebosadero 134. La sosa regenerada de la tubería 92 se alimenta a la bandeja de entrada del plato 120 de chorros superior.Reference is made to Figures 2 and 4 for Describe 120 jets of jets. Each plate 120 of jets includes an output tray 122 defined by a surface internal of the common wall 33 of the extraction vessel 24, a horizontal tray plate 124, which communicates with an input 126 of the descent tube 110, and a vertical overflow 128. The plates 120 jets also include a plate 129 comprising a perforated sieve section 130 and an unperforated section 131. The unperforated section 131 is separated from sieve section 130 by an overflow 134 vertical. An input tray 132 is left defined by the unperforated section 131, the inner surface of the common wall 33 and the overflow 134. The regenerated soda of the pipe 92 is fed to the plate 120 input tray upper jets.
Se puede apreciar en la Figura 3 que los rebosaderos 106, 108 verticales se extienden a lo largo de la cuerda a través de la sección 32 de extractor definiendo la bandeja 107 de entrada y la bandeja 109 de alimentación. En la Figura 4 se puede apreciar que los rebosaderos 128, 134 verticales se extienden a lo largo de la cuerda a través de la sección 32 de extractor definiendo la bandeja 132 de entrada y la bandeja 122 de salida. La altura de los rebosaderos 106, 108, 128 y 134 es de 30,5 cm de modo que cuando la sosa supera 30,5 cm de nivel, ésta se derrama sobre su rebosadero respectivo. La altura de los rebosaderos puede hacerse mayor. En el plato 102 de alimentación, la sosa que se derrama desde la bandeja 107 de entrada y la bandeja 109 de alimentación se derrama hacia abajo a la interfase 111 sosa-hidrocarburo por debajo del plato 102 de alimentación. En el caso de platos 120 de chorros, la sosa derramada fluye sobre la sección 130 de tamiz para entrar en contacto con el hidrocarburo que asciende a través de las perforaciones en la sección 130 de tamiz. La sosa que va a la bandeja 122 de salida de los platos 120 de chorros discurre a través de la entrada 126 del tubo 110 de descenso hacia las bandejas 132, 107 de entrada del plato 120 de chorros subyacente o el plato 102 de alimentación, respectivamente, a través de la salida 112. Esta disposición asegura un contacto adecuado entre el hidrocarburo y la sosa mientras que el hidrocarburo asciende hacia la parte superior de la sección 32 de extractor y sale a través del conducto 60 de producto.It can be seen in Figure 3 that the vertical overflows 106, 108 extend along the rope through extractor section 32 defining tray 107 of input and feed tray 109. In Figure 4 you can appreciate that vertical overflows 128, 134 extend as far as length of the rope through the extractor section 32 defining the input tray 132 and the output tray 122. The height of the overflows 106, 108, 128 and 134 is 30.5 cm so that when the soda exceeds 30.5 cm level, it spills over its overflow respective. The height of the overflows can be made greater. At feed plate 102, the soda that spills from the tray 107 input and feed tray 109 spills into down to interface 111 soda-hydrocarbon by under feed plate 102. In the case of dishes 120 of jets, the spilled soda flows over the sieve section 130 to come into contact with the hydrocarbon that rises through the perforations in section 130 sieve. The soda that goes to the tray 122 of the outlet of the jets 120 runs through from the inlet 126 of the descent tube 110 to the trays 132, 107 inlet of the underlying jet plate 120 or the plate 102 of supply, respectively, through output 112. This arrangement ensures adequate contact between the hydrocarbon and the soda while the hydrocarbon rises to the top of the extractor section 32 and exits through the duct 60 of product.
El separador 58 de coalescencia está próximo a la parte superior de la sección 32 de extractor por encima de los platos 120 de chorros. El separador 58 de coalescencia que comprende una capa reticulada se extiende a través de la totalidad del área transversal de la sección 32 de extractor. Es importante que el separador 58 de coalescencia sea de suficiente calidad para que no permita el paso a su través de más de 2 ppm de sosa y preferiblemente no más de 1 ppm de sosa debido a que es la última barrera que evita que la sosa salga con el hidrocarburo producto. Es adecuado un separador de coalescencia tal como COALEX de Koch-Otto-York.Coalescence separator 58 is close to the top of the extractor section 32 above the 120 jet dishes. The coalescence separator 58 comprising a crosslinked layer extends throughout the entire area cross section of the extractor section 32. It is important that the coalescence separator 58 is of sufficient quality so that no allow the passage through more than 2 ppm of soda and preferably not more than 1 ppm of soda because it is the last barrier that prevents soda from leaving the product hydrocarbon. Is suitable a coalescence separator such as COALEX of Koch-Otto-York.
El separador 58 de coalescencia está separado del plato 120 de chorros superior para proporcionar un volumen 59 de decantación abierto entre ellos para actuar a modo de elemento de compensación en el caso de variación rápida en el nivel de sosa. El volumen 59 de decantación ocupa al menos suficiente volumen como para acomodar un plato 120 de chorros más. El separador 58 de coalescencia y el volumen 59 de decantación en el recipiente 24 de extracción evitan la necesidad del filtro de arena y los recipientes de decantación en los procedimientos de extracción líquido-liquido convencionales.Coalescence separator 58 is separated of the upper jet plate 120 to provide a volume 59 of open decantation between them to act as an element of compensation in the case of rapid variation in the level of soda. He volume 59 of settling occupies at least enough volume as to accommodate a plate 120 more jets. The separator 58 of coalescence and decant volume 59 in container 24 of Extraction avoids the need for sand filter and containers Decanting in extraction procedures conventional liquid-liquid.
Claims (10)
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